Упрощенная HTML-версия
7.2 Энергетический метаболизм, его сущность. Макроэргические
соединения. Типы фосфорилирования
Способы получения энергии у микроорганизмов различны. Некоторые
микроорганизмы
(фототрофы)
способны перерабатывать химическую энергию
солнечного света, другие
(хемотрофы)
получают энергию путем окисления
химических веществ.
Окислением принято считать процесс отнятия двух атомов водорода. Этот
процесс носит название
дегидрирование.
Восстановление того или иного
соединения представляет собой присоединение двух атомов водорода
(гидрирование).
Окисление может быть представлено следующим образом:
АН
2
А + 2Н
+
,
В + 2Н
+
ВН
2
+ А
Суммарное уравнение:
АН
2
+ В
BH
2
+ А
В этой реакции
АН
2
– восстановитель или донор ионов водорода, а
В
–
окислитель (акцептор), так как присоединяет ионы водорода.
Водород и электроны, отнятые от окисляемого субстрата (донора),
переносятся к конечному акцептору не непосредственно, а ступенчато, поэтапно
с помощью окислительно-восстановительных ферментов. К таким ферментам
относятся дегидрогеназы, которые переносят водород, и ферменты цитохромной
системы – цитохромы и цитохромоксидаза, которые переносят электроны.
Дегидрогеназы и цитохромная система образуют дыхательную цепь.
Набором окислительно-восстановительных ферментов объясняется
отношение микроорганизмов к молекулярному кислороду. В зависимости от
способа получения энергии и от конечного акцептора водорода
микроорганизмы можно разделить на три физиологические группы:
•
облигатные аэробы –
микроорганизмы, которые не могут существовать
без кислорода. Энергию эти микроорганизмы получают в результате окисления
веществ в присутствии кислорода воздуха (дыхания). У этих микроорганизмов в
клетках имеется полный набор окислительно-восстановительных ферментов,
осуществляющих перенос протона водорода и электронов на кислород.
Примером микроорганизмов этой группы являются микроскопические грибы и
уксуснокислые бактерии ;
•
облигатные анаэробы
– микроорганизмы, для которых кислород
является клеточным ядом. Такие микроорганизмы получают энергию в процессе
брожения. В составе клеток облигатных анаэробов имеются специфические
дегтдрогеназы и отсутствуют цитохромы и цитохромоксидаза. Представителями
облигатных анаэробов являются маслянокислые бактерии рода Clostridium,
бифидобактерии;
•
факультативные анаэробы –
микроорганизмы, способные жить как в
присутствии кислорода, так и без него (осуществляют как дыхание, так и